Федеральное агенство по образованию государственное

Утверждены
председателем приемной
комиссии УдГУ Бунтовым С.Д.
_____________________
«___» ___________ 2010 г.
Программа и правила проведения вступительного испытания в форме собеседования
для абитуриентов, поступающих в Удмуртский государственный университет
в магистратуру по направлению: «Биология (Иммунобиотехнология, Биология клетки)»
Правила проведения собеседования
Для поступления в магистратуру и освоения указанной программы
абитуриент должен
иметь высшее профессиональное образование, подтвержденное документом государственного
образца.
В случаях, когда в магистратуру поступают лица, имеющие диплом бакалавра (специалиста)
по направлению (специальности) «Биология», для них проводится вступительное испытание в
форме собеседования.
Для лиц, не имеющих диплома бакалавра (специалиста) по направлению «Биология»,
проводится дополнительный экзамен по дисциплинам, предусмотренным государственным
образовательным стандартом подготовки бакалавра по этому направлению.
Собеседование включает в себя два вопроса. Максимальное количество набранных баллов
для участия в конкурсе может составить 100 баллов, минимальное количество набранных баллов
для участия в конкурсе должно быть не менее 60 баллов.
Критерии оценки уровня знаний абитуриентов:
Оценка качества
подготовленности
Показатели качественной характеристики ответов
абитуриента
абитуриента
(по одному вопросу)
50 баллов
заслуживает абитуриент, который:
 обнаруживает системное и глубокое знание содержания
дисциплин биологического цикла
 владеет научной терминологией и профессиональным
языком.
40 баллов
заслуживает абитуриент, который:
 обнаруживает достаточно полное знание содержания
дисциплин биологического цикла
 владеет научной терминологией и профессиональным
языком.
30 баллов
выставляется абитуриенту, который:
 обнаруживает фрагментарное знание содержания
дисциплин биологического цикла
испытывает трудности при использовании научной
терминологии и профессионального языка.
20 баллов
выставляется абитуриенту, который:
 обнаруживает пробелы в знании содержания
дисциплин биологического цикла и методики обучения;
 не владеет научной терминологией и
профессиональным языком.
Программа собеседования
Иммунология
Введение
История становления иммунологии как науки.
Три этапа становления иммунологии как науки: от античности до середины 18 века период
протоиммунологии, с 1880-1920 период экспериментальной иммунологии и ее «официального»
становления как науки, с 1920 – современный этап развития иммунологии.
Иммунная система. Определение, основные понятия. Определение понятия "иммунная
система". Первичные и вторичные лимфоидные органы. Клетки иммунной системы: строение,
происхождение и созревание. Циркуляция лимфоцитов, подвижность и время жизни лейкоцитов.
Врожденный иммунитет.
Неспецифические факторы защиты - клеточные, гуморальные.
Фагоцитоз. Бактерицидное действие фагоцитирующих клеток с участием ферментных и не
ферментных систем. Кислород зависимые факторы (миелопероксидаза, кислородные радикалы,
перекись водорода, галогены) и кислороднезависимые (лизоцим, катионные белки, трансферрин,
лактоферрин, молочная кислота) системы бактерицидности. СМФ - система мононуклеарнных
фагоцитов.
Моноциты, гранулоциты, тучные клетки,
большие зернистые лимфоциты.
Комплемент. Белки острой фазы. Медиаторы воспаления. Активация системы комплемента по
альтернативному и классическому пути и ее регуляция. Анафилотоксины. Белки острой фазы, С реактивный белок, лизоцим, Медиаторы воспаления.
Приобретенный иммунитет.
Специфические механизмы иммунитета.
Популяционный состав лимфоцитов. Т и В - лимфоциты. В-т независимые и В-т зависимые
лимфоциты, Т-хелперы, Т-супрессоры, ЦТК - цитотоксические клетки. Антигены. Основные
представления и понятия. Классификация антигенов. Иммуногенность. Специфичность антигена.
Примеры некоторых антигенов. Антитела.
Структура
и функция иммуноглобулинов.
Молекулярное строение, классы иммуноглобулинов, свойства иммуноглобулинов (IgG, IgM, IgA,
IgD, IgE). Изотип, аллотип и идиотип иммуноглобулинов. Клонально-селекционная теория
образования антител. Биосинтез
иммуноглобулинов.Кинетика образования антител. Генетика
образования антител. Моноклональные антитела.
Структура организации генов иммуноглобулинов. Уникальные
механизмы генетической
рекомбинации. Переключение классов иммуноглобулинов. Переключение с мембраносвязанной
формы на свободную.
Клеточный иммунитет,
(ЦТК,NК).
Т
клеточный
значение и индукция. Эффекторы клеточного
рецептор.
Медиаторы
клеточного
иммунитета.
иммунитета
Клеточная
цитотоксичность. Белки главного комплекса гистосовместимости (МНС). Молекулярное строение,
функции, биологическое значение. Генетика гистосовместимости.
Антигенпрезентирующие
клетки. Процессинг. Роль продуктов генов МНС в активации Т-лимфоцитов и взаимодействия
клеток. Феномен МНС-рестрикции.
Регуляция иммунного ответа.
Стимуляция лимфоцитов. Механизмы активации Т и В клеток. Кооперативные механизмы
межклеточных взаимодействий. Т-хелперы и Т-супрессоры - регуляторные клетки иммунной
системы.
Факторы иммунорегуляции.
Антигены и антитела как факторы иммунорегуляции.
Иммунно-нейроэндокринные взаимодействия. Идиотипические сети. Гены иммунного ответа.
Принципы функционирования системы цитокинов.
Индуцибельность, избыточность,
локальность функционирования.
Естественная и приобретенная толерантность.
История открытия ЕТ. Наблюдение Оуэна, эксперименты П. И Дж. Медавр на головастиках.
Механизмы становления естественной толерантности в онтогенезе. Клональная делеция и
клональная анергия. Гипотеза «вето» клеток. Феноменология приобретенной толерантности,
возможные механизмы.
Онто- и филогенез иммунной системы
Онтогенез иммунной системы. Образование и созревание клеток иммунной системы в
онтогенезе. Проблемы клеточной дифференцировки. Антигены кластера дифференцировки.
Развитие тимуса в онтогенезе. Положительная и отрицательная селекция в тимусе. Становление
функций иммунной системы в онтогенезе.
Эволюция и филогенез иммунного ответа.
Есть ли иммунитет у одноклеточных? Основные
этапы эволюции иммунной системы,
Основные направления совершенствования функций. Молекулярная эволюция биологических
макромолекул участвующих в иммунных реакциях на примере Суперсемейства глобулиновых
молекул.
Противоинфекционный иммунитет
Иммунная недостаточность и ее профилактика. Пассивный иммунитет.
Аллогенные антитела. Материнские антитела. Гаммаглобулин. Гетерологичные антитела.
Вакцинация. Вакцинация на основе убитых и аттенуированных микроорганизмов. Классические и
современные методы аттенуации (технологии рекомбинантных
ДНК).
Использование
очищенных антигенов. Молекулярное клонирование, синтетические пептиды. Идиотипические
вакцины. Адьюванты.
Частная иммунология.
Первичные и вторичные иммунодефициты. СПИД.
Реакции
гиперчувствительности
1-5
типов.
Этиология,
проявления
механизмы.
Аутоиммунные реакции.
Трансплантационная иммунология.
Молекулярная генетика.
Введение.
1.1Молекулярная
биология,
определение,
предмет,
методы,
задачи.
История
и
методологические проблемы молекулярной биологии.
1.2 Что такое ген? Теория один ген один фермент. Работы Бидла и Эфрусси. Мутации у
бактерий, работы Бидла и Татума. Ауксотрофы. Плеоморфизм,
мономорфизм, диссоциация.
Флуктуационный тест Дельбрука и Лурия.
1.3
Физико-химические
свойства
фрагментированной и расплавленной
ДНК.
модели динамики ДНК
2. Молекулярная генетика прокариот.
нуклеиновых
кислот.
Кинетика
ренатурации
Молекулярная гибридизация. Математические
2.1 Молекулярные механизмы наследственности.
2.1.1 Организация генома прокариот и вирусов.
Независимые гены со
спейсерными
последовательностями, транскрипционные единицы (транскриптоны), опероны.
2.1.2 Репликация у прокариот и вирусов. Репликон, репликативная вилка,
праймосома. Особенности репликации у вирусов с различной
реплисома,
организацией генома.
Топологические изменения ДНК при репликации, роль топоизомераз.
2.1.3 Репарация ДНК. Прямая реактивация повреждений ДНК. Системы эксцизионной
репарарации.
Репарация неспаренных нуклеотидов. Рекомбинационная репарация. SOS-
репарация.
2.2 Молекулярные механизмы изменчивости.
2.2.1Трансформация. Открытие трансформации и ее доказательство (Гриффит, Эйвори,
Мак-Леод,
Мак-Карти).
Эффективность
трансформации.
Компетентность.
Генетическая
рекомбинация при трансформации.
2.2.2 Конъюгация.
Исследование
Ледерберга по скрещиванию множественных
ауксотрофов. Исследования Хейса и Ковалли. Фактор плодовитости. Исследования Жакоба и
Вольмана, ориентированный перенос генов, генетические карты. Генетическая рекомбинация в
мерозиготе . R- фактор. Плазмиды, общие и специальные функции.
2.2.3 Трансдукция. Биология вируса. Исследования Д-Эрелля и Шлезингера. Титрование
вирусов. Детальная структура Т – четных фагов. Цикл размножения. Морфогенетический процесс
созревания фага. Генетическая рекомбинация у фагов. Механизмы интеграции вирусного генома
в геном клетки хозяина на примере
фагов
лямда
и мю. Умеренные (медленные) вирусы.
Лизогения.
2.2.4 IS- элементы, их структура. Транспозоны, организация и перемещение. Участие в
механизмах генетической рекомбинации.
2.3. Механизмы генной экспрессии.
2.3.1. Транскрипция. РНК-полимеразы. Cигма-фактор. Стадии транскрипции: инициация,
элонгация, терминация. Ро-зависимая и ро-независимая терминация.
Регуляция активности генов на уровне транскрипции. Средства регуляции оперонов.
Регуляция с опорой на промотор. Регуляция с опорой на терминатор. Аттенуация.
Антитерминация. Взаимодействие механизмов регуляции. Литический каскад и лизогенная
репрессия.
2.3.2. Процессинг первичного РНК-транскрипта. Полиаденилирование, кэпирование.
Прерывистая структура эукариотических генов.
Сплайсинг.
Аутосплайсинг. Механизмы,
значение.
2.3.3 Открытие биологического кода. Генетический код. Свойства генетического кода.
2.3.4 Трансляция. Принципы
молекулярной
организации
рибосом.
тРНК.
Предрибосомный этап синтеза белка. Стадии трансляции.
Особенности у эукариот. Перекодирующие сигналы или второй генетический код. Нонсенс
и миссенс супрессоры. Контроль на уровне инициации трансляции. Регуляция деградации РНК.
3. Особенности организации генома эукариот.
3.1 C-value парадокс - отсутствие корреляции между свойствами геномов и их
таксономическим положением. Кинетика реассоциации эукариотных ДНК. Уникальные гены и
повторяющиеся
последовавтельности.
Сателлитная
ДНК.
Типы
повторяющихся
последовательностей, их организация и локализация в геноме. Мультигенные семейства. Строение
МС глобиновых и гистоновых генов и генов рРНК.
Механизмы экспрессии генов в МС. Геномы органелл. Дупликация, амплификация и другие
способы образования повторов. Эволюция эгоистичной ДНК. Семейства генов и их роль в
эволюции. Молекулярные биологические часы.
3.2 Структура эукариотных хромосом.
Строение нуклеосом. Уровни организации хроматина. Неактивная ДНК конденсирована в
гетерохроматине, активная - в эухроматине. Механизмы гетерохроматинизации. Эффект
положения. Метафазная ДНК в метафазном матриксе. С активными генами связаны измененные
нуклеосомы. Места, чувствительные к ДНК-азе I коррелируют с активными областями хроматина.
Недометилирование ДНК коррелируют с активностью генов. ДНК-метилазы.
3.3 Строение эукариотных генов.
Экзоны и интроны. Гипотезы о раннем и позднем происхождении интронов. Типы
последовательностей, содержащихся в интронах. Интроны - как мобильные генетические
элементы. Псевдогены, их типы, механизмы их образования.
3.4 Особенности экспрессии генов эукариот.
Транскрипция. Три типа ДНК-зависимых РНК полимераз. Строение их промоторов.
Базальные факторы транскрипции. Транскриптосома, ее сборка.
Разнообразие регуляторных зон эукариотных генов - энхансеры, сайленсеры, инсуляторы.
Регуляция генов за счет позитивных регуляторов транскрипции. Модификация нуклеосом, ее типы
и механизмы. Ремоделлинг хроматина, его типы и механизмы.
3.5 Механизмы сплайсинга и редактирования РНК.
Сплайсинг.
Малые
ядерные
РНП-частицы
обеспечивают
сплайсинг.
Сплайсосомы.
Сплайсинг рРНК и тРНК. Сплайсинг митохондриальных РНК - интроны кодируют матуразы.
Аутосплайсинг рРНК у простейших. Альтернативный сплайсинг. Транс-сплайсинг. Интеины и
сплайсинг белков. Типы редактирования РНК. Эдитосома. Влияние редактирования РНК на
альтернативный сплайсинг.
3.6 Особенности репликации, репарации и рекомбинации эукриотных генов.
Фазы клеточного цикла и репликация ДНК. Репликоны. Разные гены реплицируются в
разное время S-фазы. Строение цетромеров и теломеров. Теломераза. Особенности рекомбинации
и репарации у эукариот. Пигментозная ксеродерма - наследственное заболевание, приводящее к
нарушению репарации тиминовых димеров.
3.7 Молекулярно-генетические механизмы геномных перестроек.
Мобильные генетические
Классификация,
элементы
генома
эукариот.
Работы
Б.Мак-Клинток.
структура и способы перемещения. Роль подвижной ДНК в сохранении
целостности хромосом, регуляции активности генов и эволюции генома.
Запрограммированные перестройки генетического материала в онтогенезе. Диминуция
хроматина. Формирование многообразия антител.
4. Молекулярно-генетические механизмы развития.
4.1Метилирование ДНК и наследование дифференцированного состояния. Эксцизия и
избирательная репликация генов рРНК в ооцитах амфибий. Строение гомеотических генов.
Гомеодомены и их функции. Гомеотические гены и механизмы эволюции. Действие генов в
раннем развитии дрозофилы.
4.2 Folding protein problem. Сворачивание молекулы белка с участием системы шаперонов
и шаперонинов. Общий стереохимический генетический код. Работы Меклера.
Дифференциальная экспрессия генов в специфических клетках и тканях.
Иммуногенетика
1.
Введение. Предмет, методы, задачи.
2.
Главный комплекс гистосовместимости. Генетика гистосовместимости. Инбредные
линии. Оценка числа генов гистосовместимости. Отличительные признаки МНС. Свойства,
связанные с МНС: сильная реакция отторжения трансплантанта, образование антител, реакция в
смешанной культуре лимфоцитов, реакция трансплантант против хозяина, образование антител,
реакция в смешанной культуре лимфоцитов, клеточная реакция аллогенного лимфолиза. Связь с
генами иммунного ответа. Рестрикция иммунного ответа. МНС различных видов животных.
Локусы класса 1 и 2. Конгенные по МНС и конгенные резистентные линии. Принципы
создания конгенных линий. Рекомбинация в пределах локуса МНС.
3.
Методы молекулярной биологии для целей и задач иммуногенетики. Получение
молекулярных клонов. Определение структуры гена и организации генома. Анализ экспрессии
генов. Конструирование измененных генетических структур. Перенос генов.
4.
Комплекс Н – 2. Терминология. Области. Аллели. Гаплотип. Локусы. Специфичности.
Локусы класса 1 и 2. Компоненты. Химическое строение. Распределение по тканям. Серология.
Функциональные свойства. Другие локусы, сцепленные с МНС. Области I,B,J,C,S. Генетическая
карта комплекса Н-2. Антигены Qa и Tla.
5.
Комплекс HLA. Генетическая карта, Серологический анализ, генетический анализ.
Локусы класса 1, компоненты, серология. Локусы класса 2. Не равновесие по сцеплению. Другие
компоненты, сцепленные с HLA. Клиническое значение типирования HLA. Трансплантация. Связь
с заболеваниями.
6.
Сбор иммуногенетической информации. Картирование генов человека и анализ
сцепления.
7.
Антигены главного комплекса гистосовместимости. Продукты главного комплекса
гистосовместимости. Методы обнаружения и выделения антигенов МНС. Основные структурные
особенности антигенов класса 1, 2, 3. Организация генов класса 1.
8.
Гены кодирующие антигены класса 2. Антигены класса 2.
Антигены HLA- DR у
человека. Сравнение продуктов DR и I. Полиморфизм альфа- и бета- цепей DR.
9.
Роль продуктов генов главного комплекса гистосовместимости в активации Т-
лимфоцитов и взаимодействиях клеток.
10.
Гены иммунного ответа. Феноменология контроля, осуществляемого генами Ir.
Открытие генов Ir. Гены Ir локализуются в главном комплексе гистосовместимости. Антигены,
ответ на которые контролируется генами Ir. Природа продукта гена Ir. Теории Ir – генного
контроля.
11. Антигены лимфоцитов.
12. Законы трансплантации.
13.
Иммуногенетика
Созревание
лимфоидных
иммуноглобулинов.
иммунного
клеток.
Аллотипы
ответа.
Клональная
природа
Антиген-специфическая
иммуноглобулинов.
иммунного
ответа.
иммунорегуляция.
Гены
Аутоиммунные
заболевания.
Иммунодефициты.
14.
Суперсемейство глобулиновых молекул.
15.
Эволюция главного комплекса гистосовместимости.
16.
Иммуногенетика взаимодействия «мать-плод».
17.
Иммуногенетика антигенов вирусов и опухолей. Вирус Эпштейна-Барр и его
антигены.
18.
Т - лимфотропные вирусы человека.
19.
Иммуногенетический анализ ответа против антигенов вируса гепатита.
20.
Иммунный ответ на инфекцию, вызванную вирусом гриппа.
21.
Родственные ретровирусам гены, протоонкогены и опухоли молочной железы.
22.
Иммуногенетика крови и компонентов сыворотки. Генетические системы АВО, Hh,
секреторная и Льюис. Системы групп крови Ii и P; MNSs и Гербич; Rh. Генетика комплемента.
Молекулярная биотехнология
1.Молекулярно - биотехнологическая революция. Технология рекомбинантных ДНК.
История развития биотехнологической индустрии за последние 30 лет. Основные этапы
биотехнологического процесса.Работа Коэна, Бойераи др. 1973г. Биотехнология и молекулярная
биотехнология. Предмет молекулярной биотехнологии. Молекулярная биотехнология как
междисциплинарная область знаний. Возможности и перспективы молекулярной биотехнологии.
Правовые основы молекулярной биотехнологии и генетической инженерии.
2. Биологические системы в молекулярной биотехнологии.
Прокариоты и эукариоты. Культура эукариотических клеток. Структурно-функциональная
организация генома. Ген как структурно-функциональный элемент генома. Основные механизмы
и этапы генной экспрессии.
3. Технология рекомбинантных ДНК.
Основной инструментарий, объекты и методы. Ферменты, векторы, создание и скрининг
библиотек. Определение нуклеотидной последовательности и амплификация ДНК. Химический
синтез.
4. Методы молекулярной биотехнологии
Получение рекомбинантных белков и управление генной экспрессией в прокариотических и
эукариотических системах Направленный мутагенез. Молекулярная диагностика.
5. Молекулярная биотехнология микробиологических систем

Микробиологическое производство

Разработка и производство вакцин

Получение коммерческих продуктов

Биодеградация

Промышленный синтез белков с участием рекомбинантных микроорганизмов.
6. Эукариотические системы
Генная инженерия растений. Трансгенные животные. Молекулярная генетика человека.
Генная терапия.
Основы иммунохимии и иммунохимического анализа
1. Определение, предмет, методы и задачи иммунохимии.
иммуноглобулинов.
Взаимодействие антиген-антитело.
Молекулярная
структура
2. Количественные закономерности реакции антиген-
антитело. Анализ по Скэтчарду.
Истинная аффинность. Гетеро-генность по аффинности к антигену. Средняя аффинность.
Показатели гетерогенности.График Сипса.
3.Термодинамика взаимодействия антиген-антитело.
Кинетика реакции антиген-
антитело.
4. Факторы, влияющие на аффинность антител. Эксперимен-
тальные методы
определения аффинности антител. Специфичность и перекрестные реакции. Природа антигенных
детерминант.
Методы иммунохимии
5. Преципитационные методы иммунохимического анализа. Иммуноэлектрофорез. Метод
иммуноблоттинга. Агглютинационные методы иммунохимического анализа
6.Индикаторные методы иммунохимического анализа. РИА.
7.Иммуноферментный анализ. Виды иммуноферментного анализа.
8.Иммунофлуоресцентные методы. Специальные методы
анализа. Иммуносенсоры.
иммунохимического